全能型金屬鈦的應用，離我們的生活越來(lái)越近。2017年以來(lái)，我們已經(jīng)攜手國內外多個(gè)手機制造商制備鈦合金外殼和折疊屏?！焙舷嫱督鹛焘伣饘俟煞萦邢薰荆ㄒ韵潞?jiǎn)稱(chēng)“湘投金天鈦金”）90后博士余世倫說(shuō)。

湘投金天鈦金技術(shù)部85后青年孔玢、劉正喬，每月往返于長(cháng)沙與婁底之間，與華菱漣鋼的技術(shù)生產(chǎn)團隊開(kāi)展鈦鋼聯(lián)合技術(shù)研討，生產(chǎn)鈦帶卷。這兩支團隊已默契協(xié)作了十余年。

鈦工業(yè)，難啃但必須啃的“硬骨頭”

鈦，有色金屬中的后起之秀，是繼鋼鐵、鋁之后的“第三金屬”，也是戰略性金屬。鈦用量的多少，已成為衡量當代飛機制造先進(jìn)性的重要標志。鈦工業(yè)，則成為衡量國家綜合實(shí)力強大與否的重要標志之一。

中國對鈦工業(yè)的探索，始于上世紀50年代，相較于其他工業(yè)的進(jìn)程更為艱巨曲折。1982年，國家16個(gè)部委聯(lián)合成立了全國鈦應用推廣領(lǐng)導小組，迎來(lái)了我國海綿鈦工業(yè)第一個(gè)有序發(fā)展的春天。不過(guò)，到2000年時(shí)，海綿鈦（原材料）和鈦材（深加工）年產(chǎn)量均僅達到2000噸/年的水平，遠遠落后于日本、美國、俄羅斯。進(jìn)入21世紀，中國的鈦工業(yè)迎來(lái)“第二春”。自2007年開(kāi)始，我國的海綿鈦產(chǎn)量持續排名世界第一；2020年，中國海綿鈦產(chǎn)量近13萬(wàn)噸，鈦合金產(chǎn)量近10萬(wàn)噸，占全球鈦合金產(chǎn)量的50%以上。

盡管我國成為了鈦工業(yè)大國，但在高端鈦材領(lǐng)域仍大量依賴(lài)進(jìn)口，尤其是在規格尺寸、表面質(zhì)量及性能等技術(shù)指標方面要求苛刻的鈦帶卷等精工產(chǎn)品上。鈦工業(yè)精深加工核心技術(shù)，依然被美、日、俄等少數發(fā)達國家壟斷。

2006年，湖南湘投控股集團緊貼國家戰略需求，貫徹落實(shí)湖南省委、省政府的戰略部署，在中國有色金屬材料領(lǐng)域泰斗李東英院士、西北有色金屬研究院鈦金屬資深專(zhuān)家唐仁波教授和北京科技大學(xué)、中南大學(xué)、北京鋼鐵研究總院等多名專(zhuān)家的指導和直接參與下，錨定高性能鈦及鈦合金新材料產(chǎn)業(yè)這塊“硬骨頭”，用十年的時(shí)間培育了以湖南湘投金天科技集團有限責任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“湘投金天集團”）為依托的國家戰略鈦產(chǎn)業(yè)，補足了湖南在戰略性新興材料產(chǎn)業(yè)上的“短板”，解決中國鈦工業(yè)“卡脖子”難題。

填補國內空白，湖南破冰大卷重鈦帶卷

中國在鈦帶卷方面遇到技術(shù)瓶頸，不僅要靠技術(shù)創(chuàng )新，還要通過(guò)模式創(chuàng )新打破行業(yè)壁壘。以日本為例，日本的鈦帶卷技術(shù)突破并非在鈦企業(yè)實(shí)現，而是在鋼鐵企業(yè)實(shí)現。換言之，急需“鈦鋼聯(lián)合”。

受此啟發(fā)，湘投金天集團從體制、技術(shù)和產(chǎn)品等三方面創(chuàng )新，通過(guò)“鈦鋼聯(lián)合、產(chǎn)投融合”等模式創(chuàng )新，凝聚了一批鈦行業(yè)、鋼鐵行業(yè)的專(zhuān)家，實(shí)現一個(gè)個(gè)從“0到1”的突破：

2007年5月，軋出了國內第一卷大盤(pán)重寬熱軋鈦帶卷，被譽(yù)為中國鈦工業(yè)的里程碑，結束了中國不能生產(chǎn)鈦帶卷、長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口的歷史；

2008年7月，軋出大盤(pán)重寬冷軋鈦帶卷；

2009年10月，在鈦材精加工領(lǐng)域上突破關(guān)鍵技術(shù)和填補國內空白成果6項，并成為《熱軋鈦帶》和《冷軋鈦帶卷》的國家標準、行業(yè)標準起草者。

湘投金天集團在全國率先取得了探索鈦鋼聯(lián)合模式創(chuàng )新的成功。成功的背后，是湖南省省委、省政府對湘投控股集團和華菱集團實(shí)施鈦鋼聯(lián)合形成新的集成創(chuàng )新機制給予的大力支持，從頂層設計上，支持湘投金天集團和漣源鋼鐵集團有限公司共建長(cháng)沙湘投金天鈦金公司。

“第一次試軋，由湘投金天集團和華菱漣鋼聯(lián)合啟動(dòng)。鈦廠(chǎng)提供鈦板坯，鋼廠(chǎng)在連軋機組上軋成熱軋鈦卷，在北京科技大學(xué)等有關(guān)單位協(xié)助下, 反復優(yōu)選方案，30多次模擬試軋后，在關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng )新和攻關(guān)方面取得重大突破，終于一次試軋成功，軋制出了具有自主知識產(chǎn)權的我國第一個(gè)大盤(pán)重寬鈦帶卷?！毕嫱督鹛焘伣鸬囊幻ぷ魅藛T回憶道。

“目前，鈦鋼聯(lián)合團隊成員有20多人。作為鈦行業(yè)代表，我們可以深入華菱漣鋼生產(chǎn)車(chē)間，看整個(gè)生產(chǎn)加工過(guò)程。我們坐在一起開(kāi)軋前準備會(huì )，就工藝方案、操作上關(guān)注的重點(diǎn)、細節、改進(jìn)空間等進(jìn)行探討，也一起組團去外地學(xué)習，增強漣鋼技術(shù)人員對鈦特性的理解，彼此之間的這種開(kāi)放、信任、無(wú)縫銜接是極其寶貴的?！?劉正喬于2008年大學(xué)畢業(yè)后進(jìn)入湘投金天鈦金公司，如今已經(jīng)成長(cháng)為一名技術(shù)骨干。她感慨說(shuō)，前期聯(lián)合攻關(guān)過(guò)程中，漣鋼不計利潤、不怕耽誤鋼鐵產(chǎn)能，密切配合鈦帶卷攻關(guān)，更是展現了一種國企的責任擔當。

更讓她記憶深刻的是：“鈦帶卷酸洗后出現起皮，起初以為是機械接觸缺陷，鈦金的工人需要增加多次表面處理才能去除，生產(chǎn)周期長(cháng)成本高。我們在現場(chǎng)觀(guān)摩生產(chǎn)環(huán)節，調取數據反復分析對比，通過(guò)雙方團隊共同摸索鈦的秉性，進(jìn)行了多次模擬試驗和驗證，約兩個(gè)月后，這個(gè)瑕疵問(wèn)題通過(guò)熱軋參數設定調整最終得以解決，大大提高了產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率?！?

筑起安全屏障，

攻克困擾行業(yè)多年的技術(shù)難題

“作為制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的上游，熔煉、鍛造是航空材料的兩個(gè)核心工藝，材料的研制像面粉加工，配方過(guò)程中哪個(gè)成分多點(diǎn)，哪個(gè)成分少點(diǎn)，都是不行的，要達到最佳狀態(tài)，期間經(jīng)歷了無(wú)數個(gè)日夜的實(shí)驗。由于成品率低、耗損大、成本高、費工費時(shí)，必須耐得住寂寞，坐得住冷板凳?！毕嫱督鹛旒瘓F原董事長(cháng)周慧通俗地解釋說(shuō)。

鈦合金產(chǎn)品研發(fā)任務(wù)艱巨而繁重，湖南人憑著(zhù)“敢為天下先”的精神創(chuàng )造了奇跡。短短兩年多時(shí)間，湘投金天集團就在工業(yè)生產(chǎn)的條件下直接研發(fā)、試制成功近10種重要的鈦合金產(chǎn)品，相繼完成飛機發(fā)動(dòng)機動(dòng)葉片、飛機框架、航天構件等用的高性能鈦合金棒材及湖南省重大科技專(zhuān)項任務(wù)，大大縮短了常規的研發(fā)試制周期，更錘煉了一支支技術(shù)后備隊伍。

而投資入股中航航空動(dòng)力公司和三角航空公司的戰略舉措，更是為湘投金天集團快速打入航空發(fā)動(dòng)機和大飛機等市場(chǎng)鋪路架橋。從2010年接到參與“鯤龍AG600”飛機起落架材料研制任務(wù)，到2018年交付水上試飛，歷時(shí)八年，湘投金天團隊研制出高強高韌TC18鈦合金，保障“鯤龍AG600”飛機在海陸空環(huán)境的高穩定、高性能和高可靠性。

期間，解決困擾行業(yè)多年的TC18鈦合金的“黑斑”問(wèn)題讓研發(fā)團隊面臨了嚴峻的考驗。

“所謂‘黑斑’，是由材料中組織不均勻或成分偏析所引起，它不僅影響產(chǎn)品外觀(guān)‘顏值’，更影響產(chǎn)品‘內在’。如易產(chǎn)生微裂紋等缺陷，制備的起落架在服役過(guò)程中可能因此發(fā)生斷裂，進(jìn)而引發(fā)航空事故?！毕嫱督鹛旒瘓F黨委委員、副總經(jīng)理楊勝回憶。

為優(yōu)化鍛造工藝，時(shí)任湘投金天集團常德基地湖南金天鈦業(yè)科技有限公司首席專(zhuān)家的75后博士后楊勝，率領(lǐng)團隊在溫度40℃以上的鍛造車(chē)間，對每一個(gè)技術(shù)細節進(jìn)行系統分析論證，精益求精攻克技術(shù)難關(guān)。他們歷經(jīng)270余天，終于在2016年解決了該型號鈦合金“黑斑”問(wèn)題，更為國家大型運輸機的批量裝備提供了保障。

△金天鈦業(yè)公司鍛造車(chē)間主體設備

十三年磨一劍，

核電級鈦焊管迎來(lái)國產(chǎn)化

突破寬幅鈦帶卷的技術(shù)瓶頸難題后，在益陽(yáng)，湘投金天集團的另一家子公司湖南湘投金天新材料有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“湘投金天新材”）于2008年開(kāi)始鈦焊管立項，劍指被“卡脖子”的核電市場(chǎng)。

△坐落在湖南益陽(yáng)的核電級鈦焊管生產(chǎn)車(chē)間

2009年2月，該公司用湘投金天集團鈦產(chǎn)業(yè)鏈自產(chǎn)的冷軋鈦帶卷生產(chǎn)出具有自主知識產(chǎn)權和全國產(chǎn)化供應鏈的鈦焊管，全線(xiàn)打通鈦焊管工藝路線(xiàn)。

“雖然是進(jìn)口的生產(chǎn)線(xiàn)設備，但是日本和歐美的發(fā)達國家對我們搞技術(shù)封鎖，不會(huì )把關(guān)鍵技術(shù)和最先進(jìn)的設備賣(mài)給我們，我們在熟悉設備的同時(shí)立即開(kāi)始對關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行自主研發(fā)?！毕嫱督鹛煨虏墓径麻L(cháng)彭丹告訴記者。

2011年3月，日本福島核電站發(fā)生事故后，全國的核電建設按下暫停鍵。湘投金天新材公司轉攻火電、海水淡化、空冷等領(lǐng)域的多型號鈦焊管?chē)a(chǎn)化，并陸續實(shí)現突破，扭轉了我國依賴(lài)進(jìn)口的局面，產(chǎn)品還遠銷(xiāo)“一帶一路”14個(gè)國家和地區，這更為攀登核電級別工程儲備了技術(shù)經(jīng)驗。

2015年，湘投金天新材公司接到能源局國家重大專(zhuān)項《大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站》中《核電熱交換器用高性能耐蝕換熱管?chē)a(chǎn)化研制與產(chǎn)業(yè)化示范》項目，項目團隊15位青年分成軋輥與成型、焊接與檢測、材料與傳熱研究三個(gè)小組協(xié)同攻關(guān)。

“核級鈦焊管的材質(zhì)、力學(xué)性能、彈性模量等與一般鈦焊管完全不同，制備工藝都需要重新再摸索，尋找最佳狀態(tài)?！毕嫱督鹛煨虏墓炯夹g(shù)部副經(jīng)理張望成是這支隊伍中一名90后碩士，他告訴國資瀟湘融媒，研發(fā)團隊團結一心，不談條件，并肩奮斗，用兩年時(shí)間終于啃下了軋輥成型技術(shù)“硬骨頭”。

2019年，湘投金天新材公司得到多方認可，開(kāi)始開(kāi)展“華龍一號”高性能耐蝕鈦焊管項目的研發(fā)和承制；次年，其成為“華龍一號”首臺套凝汽器用高性能鈦焊管產(chǎn)品的承制單位。至此，我國第三代核電主流堆型凝汽器用鈦焊管已經(jīng)開(kāi)始全面國產(chǎn)化。

△核電機組里數以萬(wàn)計的鈦焊管

十五年來(lái)，湖南湘投控股集團秉持服務(wù)湖南經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的初心，著(zhù)力發(fā)揮國有資本服務(wù)實(shí)體產(chǎn)業(yè)的重要作用，十余年來(lái)累計投入數十億元，對標國際一流，布局鈦的全產(chǎn)業(yè)鏈，著(zhù)力攻克鈦帶卷、鈦焊管的國產(chǎn)化難題，帶領(lǐng)湘投金天集團共參與起草制定46項國家及行業(yè)標準。一項項重大科技攻關(guān)的奧秘，源于湘投集團創(chuàng )新黨員、骨干“雙向培養”和“黨小組+班組”攻關(guān)項目聯(lián)合模式?！安粌H有書(shū)記聯(lián)項目，更有黨員帶項目，發(fā)揮黨員骨干帶隊領(lǐng)銜作用，實(shí)現黨建工作與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)雙向促進(jìn)?！毕嫱督鹛焘伣鸸镜谝稽h支部書(shū)記、湖南省第十二次黨代會(huì )代表劉正喬堅定地說(shuō)。

“鈦的加工非常難，趨勢是隨著(zhù)應用場(chǎng)景的變化越來(lái)越合金化、超薄化?！敝芑郾硎?，通過(guò)長(cháng)沙、益陽(yáng)、常德3個(gè)鈦材生產(chǎn)基地，湘投金天集團已經(jīng)形成了從材料到構件到裝備的完整的鈦工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，未來(lái)將加大研發(fā)投入，增強創(chuàng )新能力，開(kāi)展軍用高端鈦材和海工裝備零部件研發(fā)，同時(shí)，在醫療、3C、可穿戴等民生領(lǐng)域作出更多探索。